Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи
👩🏫Методичні акценти для вчителя • План проведення уроку на 45 хвНУШ▼
🎯 Очікувані результати навчання (НУШ):
Формування предметних компетентностей за темою «Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи», розвиток критичного мислення, вміння аналізувати причинно-наслідкові зв'язки та застосовувати набуті знання на практиці.
💬 Провокативне питання для старту:
Використайте блок «Гачок (Hook)» нижче для 2-хвилинної розминки з класом перед поясненням нового матеріалу.
⏱️ Рекомендований таймінг 45-хвилинного уроку:
Тема: Розділ 4. Світлові явища • с. 209. Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи. Д/з: опрацювати матеріал уроку та завдання «У зошит» на платформі EZZ-SCHOOL BOOKS.
⚡ Фронтальне бліц-опитування класу на початку уроку (2 хв):
- Що є ключовим поняттям теми «Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи» і чому воно важливе?
- Де у повсякденному житті, науці чи IT ми стикаємося з цим явищем/алгоритмом?
- Яка найпоширеніша помилка виникає під час першого знайомства з матеріалом?
🏠 Диференційоване домашнє завдання:
- Базовий рівень (обов'язковий): опрацювати конспект і блок «У зошит».
- Достатній рівень: скласти власну шпаргалку та пройти MiniCheck.
- Високий / STEM: виконати симуляцію у лабораторії та скласти BossQuiz на 100 XP.
📊 Критерії формувального оцінювання:
Твоя місія на цей урок
Натискай на цілі у міру їх опанування:
- 1Опанувати 3 «зручні» промені для геометричної побудови зображень предметів у лінзах.Опанувати ➔
- 2З’ясувати всі 5 випадків положення предмета відносно фокусів збиральної лінзи (d > 2F, d = 2F, F < d < 2F, d = F, d < F).Опанувати ➔
- 3Засвоїти формулу тонкої лінзи: 1/F = 1/d + 1/f та правило знаків (дійсне/уявне).Опанувати ➔
- 4Вивчити формулу лінійного збільшення лінзи: Г = H / h = f / d.Опанувати ➔
🎬 Як крихітний кадровий сенсор смартфона проектує 100-дюймове зображення на стіну?
У фотоапараті лінза зменшує велетенську будівлю до розміру нігтя на матриці. У проекторі кінотеатру — навпаки, роздуває мікроскопічний кадр плівки на велетенський екран стадіону. А в лупі — збільшує літери без жодного перевертання! Як одна й та сама лінза може давати настільки різні зображення?
1. Три чудові промені для побудови зображень
Для побудови зображення будь-якої точки предмета в тонкій лінзі достатньо знайти перетин будь-яких двох із трьох стандартних «зручних» променів:
- Промінь 1 (через центр): проходить крізь оптичний центр лінзи O прямо, без заломлення.
- Промінь 2 (паралельний осі): падає паралельно головній оптичній осі, а після заломлення в збиральній лінзі проходить через головний фокус F (у розсіювальній — його продовження проходить через F).
- Промінь 3 (через фокус): проходить через передній фокус F, а після заломлення в лінзі йде паралельно головній оптичній осі.
2. Характер зображення залежно від відстані d до предмета
| Положення предмета d | Характер зображення | Оптичний прилад |
|---|---|---|
| d > 2F (за подвійним фокусом) | Дійсне, зменшене, перевернуте | Фотоапарат, людське око |
| d = 2F (у подвійному фокусі) | Дійсне, рівне за розміром, перевернуте (f = 2F) | Копіювальний апарат масштабу 1:1 |
| F < d < 2F (між фокусом і 2F) | Дійсне, збільшене, перевернуте | Кінопроєктор, мультимедійний проєктор |
| d = F (у головному фокусі) | Зображення немає (промені паралельні на нескінченність) | Прожектор, маяк |
| d < F (ближче за фокус) | Уявне, збільшене, пряме | Лупа, мікроскоп |
| Розсіювальна лінза (при будь-якому d) | Уявне, зменшене, пряме | Дверне вічко, окуляри для короткозорих |
3. Формула тонкої лінзи та лінійне збільшення
Формула тонкої лінзи:
± (1 / F) = (1 / d) ± (1 / f)
- d — відстань від предмета до лінзи;
- f — відстань від лінзи до зображення;
- F — фокусна відстань лінзи.
Правило знаків:
• Перед 1/F: знак «+» для збиральної лінзи, знак «-» для розсіювальної;
• Перед 1/f: знак «+» для дійсного зображення, знак «-» для уявного зображення.
Лінійне збільшення лінзи Г: показує, у скільки разів розмір зображення H більший за розмір предмета h: Г = (H / h) = (f / d)
Яке зображення дає проєктор, коли слайд розміщено між фокусом і подвійним фокусом лінзи?
Шпаргалка до § 28: Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи
Усе найважливіше для повторення перед уроком або самостійною роботою
📐 1/F = 1/d + 1/f
Формула тонкої лінзи. Якщо зображення уявне, беремо -1/f.
📷 d > 2F
Дійсне, зменшене, перевернуте (фотоапарат, око).
📽️ F < d < 2F
Дійсне, збільшене, перевернуте (проектор, кіно).
🔍 d < F
Уявне, збільшене, пряме (лупа). Лінійне збільшення Г = f / d.
Самоперевірка (картки знань)
Натискай для перевороту (або Пробіл / ◀ ▶ на клавіатурі)
У зошит (за підручником)
Вправи з підручника «Фізика 9 клас (Бар'яхтар, Довгий та ін., Ранок 2026)», § 28, с. 209. Виконуй у робочий зошит або за комп'ютером за вказівкою вчителя:
Побудова зображення предмета у збиральній лінзі
💡 Підказка від нас: Накресли оптичну вісь, познач O, F, 2F. Проведи промінь 1 через O та промінь 2 паралельно осі через фокус F.
Розрахунок відстані до зображення за формулою тонкої лінзи
💡 Підказка від нас: 1/f = 1/F - 1/d. Якщо F = 10 см, d = 30 см, то 1/f = 1/10 - 1/30 = 2/30 => f = 15 см (дійсне зображення).
Визначення висоти зображення на екрані проектора
💡 Підказка від нас: Збільшення Г = f / d. Висота зображення H = h · Г = h · (f / d).
Бос-тест до § 28: Побудова зображень у лінзах. Формула тонкої лінзи
Питання 1 з 3 • Завдай удару по босу теми